තිරස් ජාන සමර්පණය - Horizontal Gene Transfer

ගෙනෝම දෙකක් අතර අලින්ගිකව ප්‍රවේණි තොරතුරු හුවමාරු වෙන එකට තමයි මේ තිරස් ජාන සමර්පණය කියල කියන්නෙ. මේ ප්‍රවේණි තොරතුරු තියෙන්නෙ DNA හෝ RNA ඇතුලෙ. ගෙනොමයක් කියන්නෙ යම් ජීවියෙකු සතු සියලු ප්‍රවේණික තොරතුරු සමුහයට. යම් ජීවීන් දෙන්නෙක් අතර අලිංගික ක්‍රමයකින් මෙහෙම ප්‍රවේණි තොරතුරු හුවමාරු වෙනව නං එතන Horizontal Gene Transfer එකක් වෙලා තියනව. මෙතනදී වැඩි අවධානයක් යොමුවෙන්නේ විශේෂ අතර සිද්ධවෙන ජාන හුවමාරුව ගැන.

එතකොට සිරස් ජාන සමර්පණය කියල එකකුත් තියද? ඔවු. එකට තමයි ප්‍රජණනය කියල කියන්නෙ. පිතෘ පරම්පරාවෙන් දුහිතෘ පරම්පරා වලට ප්‍රවේණික තොරතුරු ලැබෙන එක.

මෙහෙම තිරස් සමර්පණයෙන් එන ජාන වලින් තියන ජාන ප්‍රතිස්ථාපනය වෙන්න වගේම අලුතින් ජාන හඳුන්වාදීමත් වෙන්න පුළුවන්. ඒ කියන්නෙ කලින් තිබ්බෙ නැති අලුත් ජානයක් ලැබෙන්නත් පුළුවන්. එතකොට තියන ෆීචර් වලට අමතරව අලුත් ෆීචර් එකක් ලැබෙනව වගේ වැඩක් වෙන්නෙ.

සූන්‍යෂ්ටිකයන්ට මෙහෙම තිරස් සමර්පණයෙන් අලුත් ජාන ලැබිච්ච එක ප්‍රධාන ක්‍රමයක් තමයි අන්තඃසහජීවී ක්‍රියාවලිය (endosymbiosis). ඒ කියන්නෙ ඉස්සර හිටිය සූන්‍යෂ්ටික සෛල විසින් වෙන පොඩි ප්‍රාග් න්‍යෂ්ටික සෛල ගිලගන තියනව. ඒ ප්‍රාග් න්‍යෂ්ටික සෛල විශාල සූන්‍යෂ්ටික සෛල එක්ක සහජීවීව ඉන්න සෙට් වෙලා තියනව. සූන්‍යෂ්ටික සෛල ඇතුලේ තියන මයිටකොන්ඩ්‍රියා කියන්නෙ එහෙම අවස්තාවක් කියල තමයි කියන්නෙ.

සූන්‍යෂ්ටික සංකීර්යණ ජීවීන් ගෙන් වෙනත් සංකීර්ණ සූ න්‍යෂ්ටිකයන්ට ජාන හුවමාරු වෙන එක ගැන ඉස්සර එච්චර තොරතුරු ලැබිල තිබ්බෙ නැති උනාට විවිධ පර්යේෂණ හරහා එහෙම වෙන අවස්ථා ගැන අපිට දැනගන්න ලැබෙනව. එහෙම එක අවස්තාවක් තමයි පරපෝෂී ශාක සහ ධාරක ශාක අතර සිද්ධ වෙන ජාන හුවමාරුව. මෙතනදී වෙන්නෙ පරපෝෂී ශාකය විසින් ධාරක ශාකයෙන් පෝෂක ද්‍රව්‍ය ලබාගන්නකොට ඒ එක්කම ධාරක ශාකයේ ප්‍රවේණික තොරතුරුත් පරපෝෂිත ශාකයට ලැබෙන එක. සාපේක්ෂව දියුණු ප්‍රභාසංශ්ලේෂණ ක්‍රමයක් වෙච්ච C4 ක්‍රමයත් තෘණ කුලයේ ශාක අතර ප්‍රචලිත වෙන්න මේ තිරස් ප්‍රවේණික ද්‍රව්‍ය හුවමාරුව හේතුවක් වෙන්න ති කියලත් මතයක් තියනව.

සත්වයන් තුලත් මෙහෙම වෙන අවස්ථා හඳුනාගෙන තියනව. විශේෂයෙන්ම කෘමීන් තුල මේ සංසිද්ධිය නිරීක්ෂණය කරලා තියනව. එතැනදී කෘමීන්ට ආසාදනය වෙන Wolbachia කියන බැක්ටීරියා විශේෂ මගින් කෘමීන්ට අලුත් ප්‍රවේණික ද්‍රව්‍ය ලැබිල තියනව කියන එක පර්යේෂණ මගින් තහවරු වෙලා තියනව.

ඒ වගේම මාළුත් අතර එහෙම ජාන හුවමාරු වෙච්ච අවස්තාවක් මෑතකදී නිරීක්ෂණය කරලා තියනව.

මේ නිරීක්ෂණයේ තියන වැදගත්කම තමයි පෘෂ්ඨවංශීන් අතර මෙහෙම ජාන හුවමාරුවක නිරීක්ෂණයක් වීම. අතීතයේ හිතාගෙන හිටිය දෙයක් තමයි මේ තිරස් ජාන හුවමාරුව සිද්ධ වෙන්නෙ අන්වීක්ෂීය ජීවින් අතර පමණක්ය කියන එක. ඒත් අපි උඩ උදාහරණ කිහිපයකින් පෙන්නුව පස්සෙ කාලෙක කරලා තියන නිරීක්ෂණ අනුව ශාක අතර සහ කෘමීන් අතරත් මේ ජාන හුවමාරුව සිද්ධ වෙනව කියන එක.

අපි දැන් මේ නිරීක්ෂණය ගැන ටිකක් විස්තරාත්මකව බලමු

Antifreezing Proteins කියන්නෙ ඉතා ශීත සාගර වල ඉන්න මාළුන්ගෙ ශරීරය මිදෙන එකෙන් වළක්වාගන්න ශරීරයේ තියන ප්‍රෝටීන විශේෂයක්. මේ ප්‍රෝටීන වලට පුළුවන් ශරීරයේ අයිස් මිදෙන එක නවත්තන්න. මේ හැකියාව එන්නෙ ජාන හරහා. Atlantic Herring සහ Rainbow Smelt කියන්නෙ මෙන්න මේ ප්‍රෝටීන විශේෂය තියන මාළු විශේෂ දෙකක්. ඔවුන්ට අන්තර් අභිජනනයෙන් සරු ජනිතයන් බිහි කරන්නත් බෑ. නමුත් මේ විශේෂ දෙකම පවතගන එන්න එකම පොදු පරිණාමික මූලයකින්. හැබැයි ඔවුන් වෙනම විශේෂ දෙකක් හැටියට වෙන් වෙලා තියෙන්නෙ මීට අවුරුදු මිලියන 250කට විතර කලින්. නමුත් විශේෂත්වය වෙන්නෙ ඔවුන්ට ඥාති වෙන අනෙක් විශේෂ අතරින් කිසිවෙකුටත් මේ විශේෂිත ප්‍රෝටීනය හදන ජානය පිහිටා නොතිබීම.

• Rainbow Smelt

• Atlantic Herring

දැන් කොහොමද මේ ජාන හුවමාරු වෙලා තියෙන්නෙ?

ජානයක් පරම්පරාවකින් පරම්පරාවකට යන්න නං අනිවාර්යයෙන් ඒ ජානය ජන්මානු සෛලයක තියෙන්න ඕනි. යම් ආගන්තුක ජානයක් තිරස්ව ගමන් කරන්න නං අනිවාර්යයෙන් ඒ ජානය කොහොම හරි ඒ ජානය අදාළ විශේෂයේ ජන්මානුවකට ඇතුල් වෙන්නම ඕනි. මේක වෙන්න ක්‍රම කිහිපයක් තියනව. එක ප්‍රධාන විදිහක් අපි උඩ කෘමියන් ගැන කියද්දී කතා කරා. ඒ පරපෝෂිතයන් එහෙමත් නැත්තං රෝගකාරක ක්ෂුද්‍රජීවීන් හරහා හුවමාරු වෙන එක. මේ ක්‍රමය මුහුඳු සර්පයන් අතර සිද්ධ වෙලා තියනව කියල නිරීක්ෂණය වෙලා තියනව. අනිත් ක්‍රමය තමයි මාළුන්ට වඩා විශේෂ වෙන්නෙ. අපි දන්නා දෙයක් තමයි මාළුන් ගෙ ප්‍රජනන චක්‍රයේ සංසේචනය කියන ක්‍රියාවලිය වෙන්නෙ බාහිරව. එතැනදී වෙන්නෙ ගැහැණු මාළුවා විසින් සංසේචනය නොවිච්ච බිත්තර යම් පෘෂ්ටයක අලවනව. එතනට එන පිරිමි සත්වයා විසින් ඒ බිත්තර මතට ශුක්‍රාණු මුදාහරිනව. ඒ ශුක්‍රාණු ජලය තුලින් ගිහිල්ල සංසේචන කාර්ය සිද්ධ කරනව.

මෙන්න මේ ක්‍රමය තමයි ගොඩක් වෙලාවට අපේ මාළු උදාහරණය අවස්ථාවේ වෙන්න ඇත්තෙ. හබැයි අර පරපෝෂිත ක්‍රමයත් වෙන්න ඉඩ තියනව. දැන් ලැබෙන සාක්ෂිත් එක්ක තහවරු වේගන එන දෙයක් තමයි මේ තිරස් ජාන හුවමාරුවත් පරිණාමික ක්‍රියාවලියේ වැදගත් කොටසක් නියෝජනය කරනවා කියන එක.

Special thanks to Upsal Nanayakkara for providing the article which took my attention

References

Horizontal gene transfer

Horizontal gene transfer in eukaryotic evolution

Horizontal gene transfers in insects

On the evolutionary significance of horizontal gene transfers in plants

DNA Jumps Between Animal Species. No One Knows How Often

Horizontal Gene Transfer in Vertebrates: A Fishy Tale

Smelt was the likely beneficiary of an antifreeze gene laterally transferred between fishes

Marine Antifreeze Proteins: Structure, Function, and Application to Cryopreservation as a Potential Cryoprotectant

Image Credits

Cover Image

Rainbow Smelt

Atlantic Herring